Etude de la réflexion acoustique d'une lame d'eau de mer contenant des organismes planctoniques

Acoustical reflexion study of a sea water planktonic layer

• Auteur / Autrice : Jean Paul Van Cuyck
• Direction : P.-M. David, Jean-Pierre Sessarego
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océanographie
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences (1969-2011)

Résumé

L'equilibre de notre planete est la consequence d'echanges incessants de matiere entre la terre, l'ocean et l'atmosphere. Les organismes planctoniques constituent le principal vecteur des flux de matiere organique dans les oceans. Il est donc important d'estimer la biomasse et de suivre les migrations de ces organismes. Contrairement aux techniques traditionnelles de peche, l'acoustique multifrequence est susceptible de fournir de telles informations en temps reel. La principale difficulte des etudes menees en pleine mer est la meconnaissance du milieu traverse par l'onde acoustique. Aussi, pour mener a bien notre etude, nous avons travailler dans la grotte de jarre (archipel de riou, baie de marseille) qui offre la particularite d'abriter une population monospecifique de plancton. La mission migrac 1990 nous a permis de differencier deux especes de crustace mysidace hemimysis speluncola ledoyer et siriella jaltensis, a l'aide d'un sonar bi-frequences. L'analyse des resultats obtenus lors de cette mission, nous amene a estimer les indices de refraction (ts) des deux especes en presence et a etudier l'influence des organismes phytoplanctoniques sur la reverberation acoustique captee par les transducteurs. Pour repondre a cette problematique, nous examinons l'influence des particules phytoplanctoniques sur la propagation acoustique et nous definissons egalement les caracteristiques acoustiques des organismes zooplanctoniques en presence. Enfin, nous modelisons la reverberation acoustique par un essaim de ces organismes. Les experimentations in vitro ont permis d'estimer l'impedance acoustique de h. Speluncola a l'aide de la methode de greenlaw. Les caracteristiques acoustiques de s. Jaltensis sont obtenues par resolution de systeme inverse appliquee aux mesures de l'indice de refraction acoustique hautes frequences (300 khz-1,2 mhz). Les organismes sont alors modelises par des formes geometriques simples. Les modelisations theorique et experimentale (laboratoire) de notre site oceanographique montrent que l'hypothese de diffusion simple est justifiee dans la reverberation acoustique par un nuage de h. Speluncola et fournissent les divers parametres gouvernant la reverberation acoustique. Les resultats experimentaux obtenus, ainsi que la bibliographie, montrent que la perturbation des ondes acoustiques par des organismes phytoplanctoniques est negligeable aux frequences sonar usuelles